水力学课后答案

答案说明

以下答案是由老师自己做出来的，其中的每一题的画图都省略了，希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。

在答案电子话过程中可能会有一些错误，希望同学们可多提宝贵意见。

第二章作业答案

2-9 10(1.5 1.0)53.9a p p g p kpa ρ=+--=

11151.9abs a p p p kpa =+= 20(1.50.5)58.8a p p g p kpa ρ=+--=

22156.8abs a p p p kpa =+=

1212 6.5p p

Z Z m g g

ρρ+

=+= 2-11 略

2-12

0(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0Hg Hg p g g g g ρρρρ+---+---=

0265p kpa =

2-14 受压面为矩形平面 76.38c P gh kN ρω==

3

4112c b a J m ⋅==

289

c D c c J y y y ω=+

= 所以，作用点至A 点的距离 10

'29

D y y '=-= 根据合力矩守恒

2cos 60'

84.9o T P y T kN

⋅=⋅=

2-18 c P gh ρω=

(sin 60)2

146.5o a

g H ab

kN

ρ=-⋅= sin 60(cos 60)o o T G G P f =⋅++⋅

45.9T kN =

闸门的静水压强分布图为梯形，根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式

1212

2()3h h a e h h +=

+ 21sin h H h H a θ

==-

1.13e m =

2-21 仅考虑左侧水：

11144.1x c x P gh kN ρω== （→） 1134.6z P gV kN ρ== （↑）

仅考虑右侧水

22211.03x c x P gh kN ρω== （←）

2217.32z P gV kN ρ== （↓）

综合两侧水

1233.08x x x P P P kN =-= (→)

1217.32z z z P P P kN =-= （↑） 总压力

37.34P kN ==

tan Z

x

P P θ=

2-23 分析上半球

0x P =

232[()]3

Z

P gV

T n n g R H R R n ρρππ=

=

=+-

第三章作业答案

3-3

2max 00

0.03

42

max max 00[(1())]1

/20.212/r

r

Q ud u d r u u r r L s

ω

ωω

ωπ==-=-⋅⋅=⎰⎰

0.075/Q

v m s ω

=

=

3-6 根据连续性方程

123Q Q Q =+

34/v m s =

3-7

根据连续性方程

123Q Q Q =+

2

3

4ωω= 222

31482.3370.58m m

ωω==

3-11

建立能量方程

22

111222

1212

22122122()

2.252hg p p v p v z z g g g g

z z p p v v h m g g ααρρρρρρ++=++

=---===油油油油油

51.1/Q L s μ==

3-15

在图上12d d 和断面建立能量方程

22

111222

12122220

p v p v z z g g g g

z z p ααρρ++=++

==

联立连续性方程 1122v v ωω= 2 4.9/v m s = 在图自由液面和2d 断面建立能量方程

2

2

1.232v H m g

== 3-18 建立能量方程

22

111222

121212221.8 1.680

p v p v z z g g g g

z m z m

p p ααρρ++=++

====

连续性方程

1221

1.8(1.80.30.12)1.3v v v v ⋅=--⋅=⋅

13

111.23/5.98/v m s Q v m s

ω===

3-20

建立的坐标系比较特别，X 轴沿着1Q 方向，Y 轴与X 轴垂直 根据能量方程可知

1268.1/v v v m s ===

建立动量方程，沿X 轴方向：

11221212cos 600

cos 60o o

Q v Q v Q v Q Q Q Q Q Q

ρρρ--=-=+=连续性方程

12(1cos 60)2(1cos 60)

2o o Q

Q Q

Q =

+=- 313

225.05/8.35/Q m s Q m s

==

建立动量方程，沿Y 轴方向：

0(sin60)1969o y R Q v N ρ=--=

3-23 在A-A ，B-B 断面间建立能量方程

2.4/

3.8/A b v m s v m s

==

22

111222

1212

222175.7p v p v z z g g g g

z z p kN

ααρρ++=++

==

在A-A ，B-B 断面间建立动量方程

沿X 轴方向：

1cos 60(cos 60)sin 60sin 60

o o A A B B x B o

o

B B y B p v p v R Q v v p v R Qv ρρ--=-+=-

54555984y x R N R N

==

3-24 （1）建立能量方程

22

12

120022v v h h g g

++=++

连续性方程

1122h v h v =

3228.9215)998(v v +⨯⨯=+ 029410723

2

=+-v v s m v /512.82= m h v v h 762.15512

.831212=⨯==